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$$Dispositif de chauffage catalytique".
La présente invention est relative à un dispositif de chauf fage catalytique, comprenant une amenée de gaz combustible dans une chambre fermée par une couche catalytique formée d'un matelas perméable au gaz combustible.
Dans les dispositifs connus de ce genre, on utilise un ma-
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talas d'amiante généralement épais, bourré manuellement et une ali- mentation en gaz combustible, sans amenée d'air primaire. Grâce à di verses dispositions prévues pour le préchauffage, la couche cata- lytique est portée à la température de catalyse et la combustion peu alors se poursuivre normalement. Mais, dans les dispositifs connus, la répartition du gaz combustible n'est pas homogène; de plus le ma- telas d'amiante manquant également d'homogénéité, on arrive à des différences de température considérables entre différentes sones de la couche catalytique.
Par conséquent, en certains points de celle-ci, on n'atteint pas la température de catalyse et il y a, à ces enaroits, des fuites de gaz combustible qui provoquent une odeur désagréable et nuisent au rendement.
La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients. A cet effet, dans le dispositif suivant l'invention, 1 amenée de gaz combustible est aménagée pour admettre de l'air pri- maire en quantité de préférence inférieure à celle nécessaire pour la combustion totale du gaz, le matelas perméable au gaz combus- tible étant constitué de fibres de laine de verre ou de laine miné- rale, son épaisseur étant de préférence de l'ordre de 2 à 3 cm la couche imprégnée de catalyseur étant disposée contre le matelas précité, des treillis, de préférence métalliques, étant prévus de part et d'autre de ces deux éléments,
la couche imprégnée de cata- lyseur étant maintenue en contact intime avec le matelas au moyen d'une première série d'éléments prenant appui sur le treillis ex- térieur et d'une seconde série d'éléments prenant appui sur le treillis intérieur, certains au moins de ces éléments étant élasti- ques et prenant d'autre part, appui sur une partie fixe du disposi- tif.
Dans une forme de réalisation particulière, la première série d'éléments est formée de barres montées sur un encadrement de préférence métallique, replié sur le treillis extérieur*
Dans une forme de réalisation avantageuse, la seconde sé rie d'éléments est formée de fils recourbés formant ressort et pre-
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nant appui d'une part contre le treillis intérieur et d'autre part contre au moine une paroi de la chambre susdite.
D'autres détails et particularités de l'invention ressor- tiront de la description des dessins annexes au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réa- lisation particulière de l'objet de l'invention,
La figure 1 est une vue en élévation, avec brisure par- tielles, d'un dispositif de chauffage catalytique conforme a 1' invention,
La figure 2 est une vue en coupe, selon la ligne II I de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe, selon la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue schématique d'une variante d'un détail.
Dans les différentes figures, les marnes notations de ré férenoe désignent des éléments analogues ou remplissant des fonc- tions analogues.
Le dispositif de chauffage catalytique représenté com- prend un matelas 1 de fibres de laine de verre, de 2,5 centimè- tres d'épaisseur environ, tout contre lequel est placée une toile - d'amiante 2 imprégnée de catalyseur. Deux treillis métalliques 3 et
4 enserrent le matelas 1 et la toile 2; l'ensemble de ces quatre éléments est maintenu par un encadrement métallique 5 replié sur le treillis extérieur 3.
Les quatre éléments et leur encadrement forment un tout obturant une chambre 6(figures 8 et 3 limitée par exemple par un caisson 7 en tôle. Le montage se fait de façon amorti vible en interposant entre l'encadrement 5 et le caisson 7 une cor- nière 8 qui sert à limiter l'épaisseur de l'ensemble formé par les éléments 1 à 4, donc la compression du matelas 1 L'encadrement 5 se prolonge par des pattes 25 ( figures 2 et 3 quiprésentent des ouvertures pour le passage de deux tringles 26
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qui sont traversées par des vis de pression 27 qui agissent sur le fond du caisson 7 et assurent le serrage de l'ensemble.
Des bandes de laine de verre 28 sont interposées entre le caisson 7 et la cornière 8, entre cette dernière et le treillis 4 ainsi qu'entre le treillis 3 et l'encadrement 5 afin de parfaire l'étanchéité.
Pour assurer un bon contact entre les treillis 3 et 4 et les éléments qu'ils recouvrent, on prévoit trois fils de fer 29 recourbés pour former ressort et prenant appui d'une part sur le fond du caisson 7 et d'autre part contre le treillis 4. Pour le treillis 3 on prévoit des étriers 35 fixes à l'encadrement 5 et dans lesquels passent des réglettes 36 qui peuvent donc se dilater librement. Il-est avantageux de prévoir les réglettes 36 à des niver intermédiaires, entre ceux des ressorts 29. Il est encore à noter que les réglettes 36 constituent en quelque sorte des chicanes et contribuent à réduire, à l'allumage, la longueur des flammes su- périeures.
Le gaz combustible est amené, par exemple à partir d'une bouteille de butane, par une canalisation 9 (figure 2) pourvue d'un robinet d'arrêt 10, La canalisation 9 alimente un injecteur multiple faisant l'objet d'une autre demande de brevet de la demanderesse et permettant d'avoir, pour le préchauffage, une section de passage du gaz qui vaut plusieurs fois celle correspondant au régime normal, l'in ecteur coopère avec une tuyère 20 d'admission du mélange d'air et de gaz combustible, montée par une bague 21 sur un support 22 reposant sur une plaque 18 fixée dans le fond de l'appareil de chauffage comprenant le dispositif catalytique décrit.
Lorsqu'on tire air un bouton 23 on met en service l'ali mentation prévue pour le préchauffage. Le débit de gaz combustible augmente alors considérablement, sans que la pression d'admission va- rie et l'on peut enflammer le mélange gazeux à la sortie de la toile d'amiante 2 Grâce à la faible épaisseur du matelas 1, les flammes dues à la combustion du mélange admis pendant le préchauffage, por-
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tent la toile 2 en quelques secondes à la température de catalyse, qui est d'environ 200 c et on peut alors libérer le bouton 23 L alimentation de régime entre alors en fonctionnement et la combus- tion catalytique se poursuit normalement.
On peut prévoir un indicateur de température 30 (figure 1) monté entre la toile 2 et le treillis 3 et constitué par unn spire métallique,calibrés pour être portée au rouge par les flam. s lorsque le catalyseur est à 200 C environ. On peut ainsi dit rminer aisément le moment où. le bouton 23 peut être libère..11 est res- te à noter que si l'on admet une quantité d'air primaire cont la ble qui est en général un peu inférieure à la quantité d'air :
ces saire à la combustion totale du gaz et si la masse et l'isolation du matelas ont les valeurs voulues, les flammes disparaissent lorsque la température catalytique est atteinte, de sorte que l'on détermi- ne aisément le moment où le bouton 23 peut être libéré, meme lors- qu'on ne prévoit pas d'indicateur de température.
On peut aussi prévoir un dispositif de sécurité connu (figure 4) dans lequel un organe 31 sensible à la température, qui serait alors monté devant le treillis 3, agit sur une vanne ther- mostatique 32, normalement fermée, prévue sur la conduite 9. Cette vanne peut être ouverte pendant le préchauffage, par un élément 33 placé sous la commande de l'opérateur.
Enfin, on peut prévoir un indicateur 34, par exemple co- lorimétrique, sensible aux produits qui se dégagent, lors de la com- bustion, lorsque le catalyseur est "empoisonné*. On.peut alors, grâce au montage amovible décrit, remplacer l'ensemble formé par les éléments 1 à 4 avec leur encadrement 5. Un tel montage amovible est ici aisément réalisable parce que l'étanchéité ne doit pas être aus- si parfaite que dans les appareils connus. L'épaisseur du matelas 2 est plus faible que celle des matelas d'amiante utilisés dans les appareils connus. Elle est déterminée par la perte de charge admis- sible, la masse nécessaire pour
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constituer un volet thermique suffisant et pour assurer une isola- tion suffisante pour maintenir la température de catalyse.
On se sert utilement d'un matelas dont l'épaisseur initiale est d' environ 40 à 45 mm et qui est ramenée a 25 mm.
On peut également utiliser pour le matelas 1 de la laine minérale.
Les treillis 3 et 4 ont un diamètre de fil de l'ordre de 0,7 à 1 mm, tandis que les mailles ont au plus 5 mm de cote.
Il faut tenir compte de la dilatation, de la rigidité requise et de la section de passage nécessaire* Le rapport de la surface de pae sage à celle de la surface totale doit être au moins de 50%
Pour imprégner la toile 2, on utilise avantageusement les catalyseurs qui facilitent les réactions d'oxydation, par exem- ple du platine colloïdal qui est précipité sur les fibres de la toi- le 2. La quantité d'air primaire dans le brûleur décrit étant rela- tivement grande, l'empoisonnement du catalyseur se produit tardive- ment car on évite l'accumulation de carbone naissant.
Grâce aux dispositions décrites, on arrive à un appareil de chauffage peu coûteux, de bon. rendement et de fonctionnement sûr Le préchauffage se fait aisément car le débit de-gaz et d'air dans cette période est utilement de 4 à 8 fois le débit correspon- dant au fonctionnement en régime*
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement li- mitée à la forme de réalisation décrite et que bien des modifica- tions peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande. C'est ainsi que le dispositif de chauffage décrit peut Être employé aussi bien pour le chauffage domestique ou industriel que pour le séchage.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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$$ Catalytic heater ".
The present invention relates to a catalytic heating device comprising a supply of combustible gas in a chamber closed by a catalytic layer formed of a mattress permeable to the combustible gas.
In known devices of this kind, a ma-
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asbestos talas generally thick, stuffed manually and a fuel gas supply, without primary air supply. By virtue of various arrangements provided for preheating, the catalyst layer is brought to the catalysis temperature and combustion can then continue normally. However, in the known devices, the distribution of the combustible gas is not homogeneous; moreover, as the asbestos mattress also lacks homogeneity, considerable differences in temperature are obtained between different sones of the catalytic layer.
Therefore, at certain points of it, the catalysis temperature is not reached and there is, at these points, fuel gas leaks which cause an unpleasant odor and adversely affect the efficiency.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks. To this end, in the device according to the invention, 1 fuel gas supply is arranged to admit primary air in a quantity preferably less than that necessary for the total combustion of the gas, the mattress permeable to the combustible gas. tible consisting of fibers of glass wool or mineral wool, its thickness preferably being of the order of 2 to 3 cm, the catalyst-impregnated layer being placed against the aforementioned mat, lattices, preferably metallic, being provided on either side of these two elements,
the catalyst-impregnated layer being maintained in intimate contact with the mattress by means of a first series of elements bearing on the outer mesh and a second series of elements bearing on the inner mesh, some at least of these elements being elastic and bearing on the other hand, bearing on a fixed part of the device.
In a particular embodiment, the first series of elements is formed of bars mounted on a preferably metallic frame, folded over the outer trellis *
In an advantageous embodiment, the second series of elements is formed of bent wires forming a spring and pre-
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bearing on the one hand against the interior trellis and on the other hand against the monk a wall of the aforesaid chamber.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this memory and which represent, by way of non-limiting example, a particular embodiment of the object of the invention,
Figure 1 is an elevational view, partially broken away, of a catalytic heater according to the invention;
Figure 2 is a sectional view, along line II I of Figure 1.
Figure 3 is a sectional view, along line III-III of Figure 2.
Figure 4 is a schematic view of a variant of a detail.
In the various figures, the marls notations of reference designate elements which are analogous or perform analogous functions.
The catalytic heating device shown comprises a mat 1 of glass wool fibers, approximately 2.5 centimeters thick, against which is placed an asbestos cloth 2 impregnated with catalyst. Two metal trellises 3 and
4 enclose the mattress 1 and the canvas 2; all of these four elements are held by a metal frame 5 folded over the outer trellis 3.
The four elements and their frame form a whole closing a chamber 6 (Figures 8 and 3 limited for example by a sheet metal box 7. The assembly is carried out in a cushioned manner by interposing between the frame 5 and the box 7 a cor- 8 which serves to limit the thickness of the assembly formed by the elements 1 to 4, therefore the compression of the mattress 1 The frame 5 is extended by tabs 25 (Figures 2 and 3 which show openings for the passage of two rods 26
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which are crossed by pressure screws 27 which act on the bottom of the box 7 and ensure the tightening of the assembly.
Strips of glass wool 28 are interposed between the box 7 and the angle 8, between the latter and the mesh 4 as well as between the mesh 3 and the frame 5 in order to complete the seal.
To ensure good contact between the trellises 3 and 4 and the elements they cover, three iron wires 29 are provided which are bent to form a spring and are supported on the one hand on the bottom of the box 7 and on the other hand against the Lattice 4. For the lattice 3, stirrups 35 are provided which are fixed to the frame 5 and through which the strips 36 pass which can therefore expand freely. It is advantageous to provide the strips 36 at intermediate levels, between those of the springs 29. It should also be noted that the strips 36 constitute in a way baffles and contribute to reducing, on ignition, the length of the flames on the surface. - earlier.
The combustible gas is supplied, for example from a butane cylinder, by a pipe 9 (figure 2) provided with a shut-off valve 10, The pipe 9 supplies a multiple injector which is the subject of another patent application of the applicant and allowing to have, for preheating, a gas passage section which is several times that corresponding to the normal regime, the in ector cooperates with a nozzle 20 for admitting the air mixture and fuel gas, mounted by a ring 21 on a support 22 resting on a plate 18 fixed in the bottom of the heating apparatus comprising the catalytic device described.
When a button 23 is pulled air, the supply provided for the preheating is activated. The flow of combustible gas then increases considerably, without the inlet pressure varying and it is possible to ignite the gas mixture at the outlet of the asbestos cloth 2 Thanks to the thinness of the mattress 1, the flames caused by to the combustion of the mixture admitted during preheating,
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The fabric 2 can be reached within a few seconds at the catalysis temperature, which is about 200 ° C., and the button 23 can then be released. The speed feed then begins to operate and the catalytic combustion continues normally.
It is possible to provide a temperature indicator 30 (FIG. 1) mounted between the canvas 2 and the mesh 3 and constituted by a metal coil, calibrated to be brought to red by the flam. s when the catalyst is at approximately 200 ° C. We can thus easily say rminate the moment when. button 23 can be released. 11 it should be noted that if a quantity of primary air is admitted which is generally a little less than the quantity of air:
These are necessary for the total combustion of the gas and if the mass and the insulation of the mattress have the desired values, the flames disappear when the catalytic temperature is reached, so that it is easily determined when the button 23 can be be released, even when no temperature indicator is provided.
It is also possible to provide a known safety device (FIG. 4) in which a temperature-sensitive member 31, which would then be mounted in front of the mesh 3, acts on a thermostatic valve 32, normally closed, provided on the pipe 9. This valve can be opened during preheating, by an element 33 placed under the control of the operator.
Finally, an indicator 34 can be provided, for example colorimetric, sensitive to the products which are released, during combustion, when the catalyst is "poisoned." It is then possible, thanks to the removable assembly described, to replace the The assembly formed by the elements 1 to 4 with their frame 5. Such a removable assembly is easily achievable here because the seal does not have to be as perfect as in the known devices. The thickness of the mattress 2 is smaller than that of the asbestos mattresses used in known devices. It is determined by the admissible pressure drop, the mass necessary for
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constitute a sufficient thermal shutter and to ensure sufficient insulation to maintain the catalysis temperature.
A mattress is usefully used, the initial thickness of which is about 40 to 45 mm and which is reduced to 25 mm.
It is also possible to use mineral wool for the mattress 1.
The trellises 3 and 4 have a wire diameter of the order of 0.7 to 1 mm, while the meshes have a dimension of 5 mm at most.
Account must be taken of the expansion, the required rigidity and the necessary passage section * The ratio of the paving surface to that of the total surface must be at least 50%
To impregnate the wire 2, advantageously used catalysts which facilitate the oxidation reactions, for example colloidal platinum which is precipitated on the fibers of the wire 2. The quantity of primary air in the burner described being relatively large, catalyst poisoning occurs late because the build-up of incipient carbon is avoided.
Thanks to the arrangements described, we arrive at a good inexpensive heater. efficiency and safe operation Preheating is easily done because the gas and air flow during this period is usefully 4 to 8 times the flow rate corresponding to steady-state operation *
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiment described and that many modifications can be made to it without departing from the scope of the present application. Thus, the heating device described can be used both for domestic or industrial heating and for drying.
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